ارزیابی عملکرد فتوکاتالیستی نیتریدکربن تودهای بر پایه کلینوپتیلولیت جهت حذف آلاینده دارویی تتراسایکلین از پساب
[پایاننامه]
/مریم جدیری
: مهندسی شیمی
، ۱۳۹۶
۱۰۳ ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
ترموسینتیک و کاتالیست
۱۳۹۶/۰۷/۰۰
صنعتی سهند
افزایش فعالیت انسانی و توسعهی تکنولوژی در بخشهای مختلف سبب ورود آلایندههای نوظهوری همانند داروها به محیط، به ویژه منابع آب شده است .این نوع آلایندهها توسط روشهای متداول قابل حذف نبوده و تصفیه آن مستلزم استفاده از فرآیندهای جدید است .در حال حاضر فرآیندهای فوتوکاتالیستی بهدلیل هزینه عملیاتی کم، امکان حذف ترکیبات پیچیده و امکان استفاده از انرژی رایگان خورشیدی توجه زیادی را به خود جلب نموده است .یکی از بزرگترین چالشهای موجود در این فرآیند، عدم فعالیت یا کم بودن فعالیت اکثر فتوکاتالیستهای موجود، تحت نور مرئی است .در این پایاننامه نانوفتوکاتالیست جدید Ag/C۳N۴-CLT با فعالیت قابل توجه تحت نور مرئی، جهت استفاده در فرآیند حذف فتوکاتالیستی ت تراسایکلین (TC)از محلولهای آبی سنتز شد .به منظور مقایسه کارایی آن، نانوفتوکاتالیستهایC ۳N۴-CLT،Ag/C ۳N۴ وC ۳N۴ نیز سنتز شدند و بهوسیله آنالیزهایXRD ،EDX ،BET ،FTIR ، FESEM و DRS مورد بررسی قرار گرفتند و در نهایت فعالیت فتوکاتالیستی آن برای حذف آلایندهی دارویی تتراسایکلین تحت نور مرئی مورد بررسی قرار گرفت .با استفاده از آنالیز XRD میتوان دریافت که این نانوفتوکاتالیست، دارای بلورینگی مناسب است وC ۳N۴، کلینوپتیلولیت و نقره، اثر همافزایی مناسبی روی ویژگیهای بلوری یکدیگر داشتهاند .آنالیز FESEM نشان داد که فتوکاتالیست سنتز شده دارای ذرات کوچکتر از ۳۵ نانومتر بود .آنالیز EDX توزیع مناسبی از عناصر را در فتوکاتالیست بهینه از خود نشان داد .آنالیز BET نیز نشان داد که افزودن کلینوپتیلولیت باعث افزایش سطح کامپوزیت و درنتیجه افزایش میزان جذب آلاینده شد .باتوجه به آنالیز DRS نیز میتوان به توانایی جذب بالای نور مرئی توسط نانوفتوکاتالیستAg/C ۳N۴- CLTو نیز کاهش گافانرژی آن پی برد .کارایی فتوکاتالیستی نمونه ها در فرآیند حذف فتوکاتالیستی TC تحت نور مرئی مورد بررسی قرار گرفت .مطابق آزمایشات انجام شده،( ۳۰)Ag/C ۳N۴- CLTدر مدت ۱۸۰ دقیقه توانست به حذف ۹۰/۲ در غلظت اولیه TC برابر mg/L ۱۵ و مقدار بارگذاری کاتالیست g/L ۱ دست پیدا کند .تأثیر پارامترهای عملیاتی مانندpH ، میزان بارگذاری کاتالیست و غلظت اولیه آلاینده دارویی بر روی فعالیت فتوکاتالیستی نمونه بهینه مورد ارزیابی قرار گرفت و مقادیر ۶ pH = ، g/L ۱ CL =و ppm ۱۵=C۰ به عنوان مقادیر بهینه بدست آمد .همچنین پایداری نوری نمونه نیز مورد بررسی قرار گرفت .نمونه منتخب با داشتن خواص فیزیکی، شیمیایی و عملکردی بهتر میتواند به عنوان فتوکاتالیستی فعال در ناحیه نور مرئی معرفی شود